Колонковый буровой снаряд

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 945367(51)М. Кд с присоединением заявки РЙ(23) ПриорнтетЕ 21 В 25/00 3 Ьаударетвапвй кюмнтнт СССР но двлам нзабретеннй н втррытнй(72) Авторы изобретения Трудового Красного амениим. В. В. Вахрушева Свердловский ордена горный институт(54) КОЛОНКОВЫЙ БУРОВОЙ СНАРЯД 1Изобретение относится к горному делу, к средствам для бурения с отбором керна.Известны снаряды, содержащие корпус коронку и бункер-накопитель для керна (1 1.5Недостатком снарядов является неупорядоченное складирование керна, что затрудняет последующую его привяз. КуИзвестны колонковые снаряды, где1 о керн отбирается в сменные керноприемники. Такие снаряды содержат корпус, связанную с корпусом буровую коронку, размещенные в корпусе сменные кернот 5 приемники, установленные на поворотной обойме, механизм вращения обоймы и фиксатор положения обоймы, взаимо.действующий с толкателями в керноприемниках 1 21.Однако указанная конструкция ненадежна в эксплуатации, так как имеет сложную форму керновода и большое количество подвижных деталей, подвер 2гаемых в процессе бурения воздействиюпотока промывочной жидкости.Целью изобретения является повышение надежности снаряда за счет упрощения конструкции,Указанная цель достигается тем,что в колонковом буровом снаряде обойма жестко соединена с керноприемниками и установлена эксцентрично относительно продольной оси снаряда, приэтом механизм поворота обоймы выполнен в виде двух плоских спиральныхпружин, а фиксатор размещен с возможностью перемещения по продольной осикорпуса.На фиг, 1 изображен предлагаемыйснаряд, продольный разрез; на фиг. 2 -сечение А-А на фиг1; на фиг. 3сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 сечение В-В на фиг, 1; на фиг. 5 -снарядв рабочем положении.Колонковый буровой снаряд содержит корпус 1, буровую коронку 2 иповоротную обойму 3 с керноприемни 3 945367 4ками 4. Корпус 1 состоит из колонко- жидкости, попадающей в керноприемниквой трубы 5 и переходника б, которые вместе с керном. Для подачи промывочпосле сборки снаряда жестко скрепля- ной жидкости к забою скважины в корются друг с другом в единый узел, пусе снаряда предусмотрен канал 31,Буровая коронка армирована алмазами 5 форма сечения которого обеспечиваетили твердыми сплавами 7. Поворотная равномерное размещение массы снарядаобойма расположена на оси 8, которая относительно оси вращения.вблизи верхнего и нижнего концов име- При подготовке к работе снарядет шестиугольное поперечное сечение. Располагают горизонтально и выверВерхний конец оси входит в подпят- о нув через переходник 6 заглушку 26,ник 9, размещенный в корпусе снаряда, извлекают из снаряда пружину 2 иа нижний конец - в подпятник 10, раз- фиксатор 24. Затем со стороны буровоймещенный в подкороннике 11. Подкорон- коронки 2 вставляют внутрь снаряданик 11 закрепляется между буровой ко- обойму 3 с керноприемниками, слегкаронкой 2 и уступом 12 корпуса снаряда, поворачивая ее вокруг оси так, чтобыТребуемая установка подкоронника в ось 8 вошла в отверстие шестиграннойкорпусе обеспечивается выступами 13. шайбы 22 и попала в верхний подпятКернопроводное отверстие 14 подкорон- ник 9. Затем, также слегка поворачиваяника совпадает с отверстием коронки. обойму, надевают на нижний конец осиВ керноприводном отверстии 14 уста- в 8 подкоронник 11 так, чтобы ось прошновлено керновательное кольцо 15ла через шайбу 20 и вошла в нижнийКольцевая полость 16 между подкорон- подпятник 10, а выступы 13 попали вником и коронкой обеспечивает поступ- соответствующие им гнезда корпуса.ление промывочной жидкости к забою На четырехгранный наконечник оси 19скважины через каналы 17 в буровойодевают специальную заводную ручкукоронке. В керноприемнике также выпол- (не показано), вращая ее по часовойнены вырезы 18 для сообщения полости, стрелке (если смотреть со стороныв которой размещены керноприемники, :буровой коронки, фиг. 4) возводятсо скважиной, В подпятнике 10 имеется на несколько оборотов пружины 21 иотверстие, через которое проходит че. Добившись совмещения кернопроводтырехгранный наконечник 19 оси 8, ного отверстия 14 с одним из керноНижний конец оси 8 пропущен через шес- приемников, с противоположной сторотигранную шайбу 20, которая через ны снаряда вводят в керноприемникплоскую спиральную пружину 21 соеди- фиксатор 24, устанавливают на местонена с подкоронником 11. Верхний ко- цилиндрическую пружину 25 и ввинчинец оси 8 пропущен через идентичнуювают заглушку 26. После этого убирашайбу 22, которая через вторую пру- ют заводную ручку, на колонковую тружину 23 соединена с корпусом снаряда бу 5 навинчивают буровую коронку 2,1 (Фиг, 2), Пружины 21 и 23 с сопря- Снаряд готов к работе.женными деталями образуют механизм Далее снаряд обычным порядком40вращения обоймы. навинчивают на бурильные трубы иВ верхней части корпуса 1, по про- опускают в скважину,дольной оси над кернопроводным.отвер- Бур ение пр едложе нным сна рядом вестием, установлен фиксатор 24, име- дут по известной технологии, устанавющий Форму цилиндра с Фаской на ниж- ливая скорость вращения, давление нанем торце. Фиксатор подпружинен ци- забой и режим промывки в соответствиилиндрической пружиной 25, сжатие ко- с геолого-технологическим нарядом.торой может регулироваться посред- По мере углубления скважины тонкийством изменения положения заглушки столбик обуриваемой породы (керн) эа 26, ввинчивающейся на резьбе в канал, полняет отверстие в буровой коронке 2,где установлен фиксатор 24. Взаимо- в кернопроводное отверстие 14 в подкодействие Фиксатора с керном 27 за" роннике 11 и установленный напротивполняющим керноприеиник происходит него керноприемник, когда керн дочерез толкатель 28, который удержива- ходит до толкателя 28, толкатель приется в керноприемнике двумя направ- поднимается и воздействует на фиксаляющими выступами 29, скользящими . тор 24, сжимая цилиндрическую пружипо продольным направляющим вырезам ну 25, Тогда фиксатор полностью выкерноприемника 30. Через эти же вы- водится из заполненного керноприемниреэы происходит отток промывочной ка, срабатывают пружины 21 и 23, об5 9453 ламывают тонкий столбик керна и поворачивают обойму с керноприемниками по часовой стрелке до тех пор, пока фиксатор не попадает в следующий свободный керноприемник. Этот керноприемник оказывается расположенным против отверстия в коронке и следующая порция керна поступает в него, пока он не заполнится доверху. Затем механизм вращения обоймы, обеспечивающий 10 автоматическую смену керноприемников, совершает новый поворот обоймы и поступление керна в следующий керноприемник и т.д. Обламывание столбика керна не требует больших усилий, по Б скольку диаметр керна невелик, а масса обоймы с керноприемниками значительна. Кроме того, конструкция снаряда предусматривает поворот обоймы в направлении вращения снаряда при . 20 бурении, что также облегчает действие заводных пружин. О полном заполнении всех керноприемников буровой мастер судит по уменьшившейся скорости проходки. 25После заполнения керноприемников снаряд поднимается на поверхность, при этом керн в последнем из керноприемников удерживается керновательным кольцом, Снаряд поднимают (после- зо довательность операций обратная сборке), извлекают из корпуса обойму с керноприемниками и достают из них керн.Малый диаметр добываемого керна не является препятствием для его изучения,так как современные ядерно- геофизические методы позволяют оп 67ределять вещественный состав весьма малых количеств исследуемого вещества,Данный снаряд обеспечивает восьмикратное увеличение длины рейса по сравнению с обычными колонковыми снарядами, и таким образом, повышает производительность бурения за счет сокращения потерь времени на спускоподъемные операции.формула изобретенияКолонковый буровой снаряд, содержащий корпус, связанную с корпусом буровую коронку, размещенные в корпусе сменные керноприемники, установленные на поворотной обойме, механизм вращения обоймы и фиксатор положения обоймы, взаимодействующий с толкателями в керноприемниках, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, обойма жестко соединена с керноприемниками и установлена эксцентрично относительно продольной оси снаряда, при этом механизм поворота обоймы выполнен в виде двух плоских спиральных пружин, а фиксатор размещен с возможностью перемещения по продольной оси корпуса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР й 454354, кл. Е 21 В 25/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССР й 608912, кл. Е 21 В 25/00, 1973 прототип).